Správy o zázračných, alebo aspoň nádejných technológiách batérií sú už také frekventované, že rýchlo strácajú atraktivitu. Najmä preto, že vzápätí sa takmer vždy ukáže, že ide o technológiu testovanú len v laboratórnych podmienkach, alebo príliš vzdialenú od komerčnej dostupnosti. Prípadne sú nové batérie síce výborné, ale príliš drahé pre kohokoľvek okrem armády a kozmického výskumu.
Profesor Yi Cui zo Stanford University a jeho tím zdokonalili lítiovú anódu Li-ion batérií. Foto: Stanford
Ale najnovší výskum Stanfordskej univerzity sa zdá byť natoľko konzervatívny, že sľubuje reálne výsledky na základe vylepšenia existujúcich technológií. Samotní vedci dokonca prirovnávajú novinku k objaveniu „svätého grálu“ z legendy o Merlinovi. Nuž, uvidíme.
Všetky štandardné batérie majú dve elektródy – anódu a katódu, medzi ktorými je elektrolyt. V Li-ion batériách zabezpečujú prenos elektrického náboja medzi elektródami práve ióny lítia v elektrolyte. Materiál anódy však zatiaľ nedokážeme vyrobiť z čistého lítia. Hoci by takáto konštrukcia bola z energetického hľadiska najefektívnejšia (kapacita batérií by sa mohla zvýšiť 2x až 4x), v praxi sa nedá použiť.
Pri nabíjaní a vybíjaní dochádza k silnej erózii lítiových elektród a vytváraniu nepravidelných štruktúr, ktoré batériu znehodnotia. Aj preto používajú súčasné Li-ion batérie najčastejšie uhlíkovú anódu, ktorá viaže lítium z elektrolytu.
Pozrite si: Batérie zinok-vzduch môžu odštartovať éru kyborgov
Vedci na Stanforde vyriešili dilemu tým, že lítiovú anódu pokryli vrstvou uhlíkových hemisfér o hrúbke 20 nanometrov, aby zabránili väzbe nepravidelných štruktúr iónov lítia. Technológia má aj po 150 nabíjacích cykloch využiteľnosť elektrického náboja na 99%.
Predchádzajúce experimenty s lítiovými elektródami prinášali dramaticky horšie výsledky. Efektívna účinnosť náboja bola len 96% a už po 100 nabíjacích cykloch klesla na 50%. Ani 99%-ná účinnosť novej technológie však nestačí, pretože podľa Stanfordskej univerzity je pre komerčnú využiteľnosť treba dosiahnuť aspoň 99,9%.
Stále tam teda chýba ten povestný krôčik k realite. Vedci sú ale optimisti a zrejme sú na správnej stope. Profesor Coi tvrdí, že s niekoľkými dodatkovými úpravami technológie a novými elektrolytmi zrealizujú „praktické a stabilné kovové lítiové anódy, ktoré dodajú výkon novej generácii akumulátorov“.